[發明專利]基于PLC的配氣臺測控一體化裝置

在審

• 申請號: 202110892736.4
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113433886A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 高飛;高嘉誠;潘曉明;謝芳;趙陽;徐昕
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種基于PLC的配氣臺測控一體化裝置，包括主CPU、備CPU、第一從站、第二從站、第三從站、繼電器板、觸摸顯示屏、交換機模塊、熱敏電阻傳感器以及對外接口；所述主CPU、所述備CPU與所述第一從站、第二從站、第三從站以及交換機模塊設置為能夠進行數據交互，所述觸摸顯示屏電連接所述交換機模塊；所述主CPU、所述備CPU設置為能夠進行數據同步；所述熱敏電阻傳感器設置在繼電器板上，所述繼電器板連接所述第一從站和所述對外接口。本發明中主CPU和備CPU通過光纖進行同步，主、備CPU和第一從站、第二從站、第三從站通過網線組成環網冗余系統，可確保主CPU發生故障時主、備CPU快速切換，可以保證系統指令執行的安全可靠。

技術領域

本發明涉及載火箭動力測控技術領域，具體地，涉及一種基于PLC的配氣臺測控一體化裝置。

背景技術

在新型火箭動力系統設計中提出了配氣臺供氣無人值守，改變了供配氣系統設計原則和操作模式，以往前端配氣臺只能人工值班的方式將不再適用于當前的發射模式，因而需要供配氣系統中需采用冗余設計、遠程控制等技術以滿足型號的設計要求和功能要求。

現有的運載火箭供配氣系統將地面配氣臺的傳感器信號通過繼電器機柜轉發給PXI測試主副機后再發送到后端動力系統指控工作站，然后后端指控工作站發送控制信號給PLC，PLC發送給繼電器機柜，最后繼電器控制配氣臺供氣電磁閥通斷，整套控制設備體積較大，成本較高，網絡延時較長，可靠性較低。新一代運載火箭對配氣臺控制設備各項功能動作的可靠性提出了更高的要求，上述傳統配氣臺控制方式已無法滿足新一代運載火箭的要求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于PLC的配氣臺測控一體化裝置，為了提高配氣臺供配氣的響應速度和可靠性，本發明通過PLC模塊直接輸入輸出開關量和采集模擬量，縮短了前后端數據的網絡延時，主CPU、備CPU組成環網冗余系統，可確保主CPU發生故障時主、備CPU之間快速切換，可以保證系統指令執行的安全可靠。

根據本發明提供的基于PLC的配氣臺測控一體化裝置，包括主CPU、備CPU、第一從站、第二從站、第三從站、繼電器板、觸摸顯示屏、交換機模塊、熱敏電阻傳感器以及對外接口；

所述主CPU、所述備CPU與所述第一從站、第二從站、第三從站以及交換機模塊設置為能夠進行數據交互，所述觸摸顯示屏電連接所述交換機模塊；

所述主CPU、所述備CPU設置為能夠進行數據同步；所述熱敏電阻傳感器設置在繼電器板上，所述繼電器板連接所述第一從站和所述對外接口。

優選地，所述主CPU和所述備CPU之間通過光纖進行數據同步。

優選地，所述主CPU和所述備CPU和第一從站、第二從站、第三從站通過網線組成環網冗余系統，以確保主CPU發生故障時主CPU、備CPU快速切換。

優選地，所述交換機模塊與后端主機通過網線和光纖連接，在測試時，后端主機用于實現對前端配氣臺上電磁閥的遠程控制。

優選地，所述第一從站和第二從站內均設有數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、繼電器輸出模塊。

優選地，所述第三從站內設有第一模擬量輸入模塊，所述第一從站內設有第二模擬量輸入(AI)模塊；

所述第一模擬量輸入模塊，用于采集熱敏電阻傳感器的電流信號；

所述第二模擬量輸入模塊，用于采集熱敏電阻傳感器的阻值，以實時監測配氣臺測控一體化裝置內的溫度。

優選地，所述第一從站和所述第二從站組成雙冗余輸出通道，當任意一個從站模塊發生故障時，另一個從站進行輸出控制。

優選地，所述觸摸顯示屏，用于運行上位機軟件，通過網線連接交換機模塊，以實現配氣臺測控一體化裝置的近端操作和顯示指令及數據。